淺談水利工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的關(guān)系

張紅斌

（西安迪飛科技有限責(zé)任公司 陜西 西安 710018）

1 概述

水利工程的建設(shè)在防洪、排澇、引調(diào)水、水景觀、城市供水、抗旱減災(zāi)等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)方面發(fā)揮著越來越重要的作用，隨著我國經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，我們對(duì)于這些泵站、水廠、水庫、水利樞紐的安全及高效運(yùn)行等方面也提出了更高的要求，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、儀表監(jiān)測(cè)技術(shù)的不斷提高，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用在各個(gè)水利工程的建設(shè)中，完成對(duì)各種水利數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)行的統(tǒng)一調(diào)度管理。提高運(yùn)行安全性和可靠性的同時(shí)降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度及運(yùn)行成本。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程的配套建設(shè)中已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。

水利工程的建設(shè)是施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)方案及施工圖紙完成工程建設(shè)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)也不例外，施工單位在得到設(shè)計(jì)方案及圖紙之后會(huì)認(rèn)真熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容，并在現(xiàn)場(chǎng)查勘的過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)方案做比較，這樣就有可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)情況不符，或者某些設(shè)計(jì)功能在實(shí)際施工過程中無法實(shí)現(xiàn)的情況，因此如何能夠更好的根據(jù)設(shè)計(jì)成果完成項(xiàng)目建設(shè)，達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，將是建設(shè)方、承建方、設(shè)計(jì)單位共同關(guān)心的問題。

2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)主要是根據(jù)水利工程的運(yùn)行方式及工藝確定相關(guān)電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控方式及重要生產(chǎn)位置的各種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，最終形成一套系統(tǒng)性的方案，該方案的實(shí)施將以往人工巡查，現(xiàn)地操作的方式升級(jí)為遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)。

由于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)工程現(xiàn)狀配套建設(shè)的，因此涉及內(nèi)容不盡相同，一般包括視頻監(jiān)控、儀表監(jiān)測(cè)、設(shè)備控制、應(yīng)用系統(tǒng)等方面，不同的系統(tǒng)根據(jù)需求合理配套，但是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)過程中均具有以下共同特點(diǎn)：

（1）實(shí)時(shí)性：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，立即采取相應(yīng)的動(dòng)作。例如，檢測(cè)到管道壓力上限超限時(shí)立即報(bào)警并連鎖相關(guān)電氣設(shè)備動(dòng)作，避免壓力過大造成設(shè)備損傷。實(shí)時(shí)性是衡量計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

（2）可靠性：計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)無故障運(yùn)行的能力。在監(jiān)控過程中即使系統(tǒng)由于其他原因出現(xiàn)故障錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍能做出實(shí)時(shí)響應(yīng)并記錄完整的數(shù)據(jù)?？煽啃猿Ｓ谩捌骄鶡o故障運(yùn)行時(shí)間”，即平均的故障間隔時(shí)間來定量地衡量。在方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

（3）可維護(hù)性：可維護(hù)性是指進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)的方便快捷程度。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的故障會(huì)影響正常的操作，有時(shí)會(huì)大面積地影響監(jiān)控過程的進(jìn)行，甚至使整個(gè)過程癱瘓。因此，方便地維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在最短時(shí)間內(nèi)排除它的故障，成為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)?？删S護(hù)性也與硬件、軟件等諸多因素有關(guān)，要求監(jiān)控軟件具有在線實(shí)時(shí)診斷程序，可以在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)，可以采取現(xiàn)場(chǎng)或通過Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)等多種方式。

（4）數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理：自動(dòng)地對(duì)重要生產(chǎn)區(qū)域相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)視，能將測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算、誤差修正及工程單位換算等。

（5）應(yīng)用系統(tǒng)：在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用系統(tǒng)屬于軟件開發(fā)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證界面簡潔、友好，便于操作，并可以根據(jù)要求顯示數(shù)據(jù)和打印相關(guān)報(bào)表，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，兼有辦公管理或工程管理的功能，可以根據(jù)要求統(tǒng)計(jì)、分析和打印各種報(bào)表。

（6）通信功能：系統(tǒng)各設(shè)備、儀表之間數(shù)據(jù)鏈路搭建時(shí)應(yīng)充分考慮相同類型、不同類型總線、協(xié)議之間信息的相互傳輸方式，保證系統(tǒng)設(shè)備之間互聯(lián)互通的簡潔、穩(wěn)定。

（7）自動(dòng)報(bào)警：監(jiān)控系統(tǒng)本身應(yīng)該具有故障診斷、報(bào)警的功能，對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的設(shè)備或工藝運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，如超過了設(shè)計(jì)規(guī)定值，能進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。報(bào)警有多種方式，如聲音報(bào)警、電子郵件報(bào)警、短信報(bào)警等，并登記相關(guān)事件。

3 設(shè)計(jì)與施工的關(guān)系

3.1 兩者的關(guān)系

在工程建設(shè)中，方案及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)而制作的規(guī)劃性文件，而施工是將設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)施建設(shè)的過程，讓圖紙上的構(gòu)想變成實(shí)際的工程主體，設(shè)計(jì)及施工的好壞直接影響項(xiàng)目的整體質(zhì)量、功能、安全運(yùn)行等等，設(shè)計(jì)與施工不可分割，施工是將設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)，造福人民，如果沒有施工，再好的設(shè)計(jì)成果也不能建設(shè)，但是設(shè)計(jì)卻是整個(gè)工程的靈魂，施工則是工程建設(shè)的血肉。設(shè)計(jì)的目的是為了指導(dǎo)施工，施工的目的是為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。

3.2 兩者的區(qū)別

3.2.1 設(shè)計(jì)單位

（1）很多工程由于工期緊或節(jié)約成本等原因，在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員很少進(jìn)行實(shí)地勘察，而是根據(jù)房建、水工、電氣等其它專業(yè)人員提供的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)及修改，由于很少進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況了解甚少，導(dǎo)致設(shè)計(jì)成果在交給施工單位后與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不符，這樣就要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，造成施工困難，工期拖延等一系列問題；

（2）設(shè)計(jì)人員一般都同時(shí)完成著多個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)之間相互交織，工作量大，哪個(gè)緊就先做哪個(gè)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案成果出案滯后，影響施工進(jìn)度；

（3）有些剛參加工作的設(shè)計(jì)人員由于經(jīng)驗(yàn)不足，在方案設(shè)計(jì)過程中過多的借鑒以前的設(shè)計(jì)案例，對(duì)不同的設(shè)計(jì)要求理解不足，只是簡單的套搬其它設(shè)計(jì)章節(jié)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)成果前后矛盾，施工單位在拿到施工圖紙后不知如何施工。

3.2.2 施工單位

（1）施工單位為減小施工難度，不斷要求設(shè)計(jì)變更，設(shè)計(jì)單位不可能任由施工單位隨意修改設(shè)計(jì)方案，導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)施工程中的相互扯皮現(xiàn)象；

（2）施工單位在工程管理及施工技術(shù)人員配置方面參差不齊，如果施工隊(duì)伍整體素質(zhì)較差，在項(xiàng)目實(shí)施過程中只是照?qǐng)D施工，發(fā)現(xiàn)不了圖紙中的錯(cuò)誤，按照錯(cuò)誤的圖紙進(jìn)行施工最后不得不返工或進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，因而造成工期的滯后及成本的增加。

3.3 兩者的矛盾

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)屬于后期配套工程，一般是工程主體建成之后才實(shí)施，但是在線纜預(yù)埋及穿線管預(yù)埋方面應(yīng)考慮到前面，保證后期計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施的時(shí)候減少路面開挖等工程量，施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施，遇到實(shí)現(xiàn)困難或技術(shù)難度的應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通解決，而不能自己簡單處理，造成最終建設(shè)成果與設(shè)計(jì)方案差距過大，無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案預(yù)期要求，造成大量返工，造成工期拖延及成本增加。

3.4 解決的方法

（1）作為業(yè)主，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)項(xiàng)目的重要性和對(duì)工程本身的深刻了解，不要盲目的縮短工期，不能隨意的減少投資而進(jìn)行變更；

（2）設(shè)計(jì)人員應(yīng)多去施工現(xiàn)場(chǎng)了解施工情況，根據(jù)掌握的準(zhǔn)確資料、結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做更加符合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案，減少施工過程中設(shè)計(jì)變更的工作，爭取一次到位；

（3）設(shè)計(jì)過程中多聽取現(xiàn)場(chǎng)施工單位在施工過程中的意見和建議，積累經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化后期的設(shè)計(jì)方案；

（4）設(shè)計(jì)過程中各專業(yè)應(yīng)相互溝通，房建水工的圖紙變化后應(yīng)及時(shí)通知電氣、測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員同步修改相應(yīng)的配套設(shè)施，避免設(shè)計(jì)圖紙中矛盾的地方或重復(fù)的工程量，為客戶提供整體優(yōu)質(zhì)、完善的設(shè)計(jì)成果；

（5）施工單位應(yīng)加強(qiáng)自身隊(duì)伍建設(shè)，提高施工人員技術(shù)實(shí)力，增強(qiáng)責(zé)任心，認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的規(guī)范，按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，在施工過程中與設(shè)計(jì)單位保持溝通，對(duì)于不理解或者設(shè)計(jì)可能錯(cuò)誤的環(huán)節(jié)不要盲目施工，咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位確定后再實(shí)施。

4 結(jié)語

隨著水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，水利工程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)將逐步取代以往主要依靠人工監(jiān)測(cè)、巡查的運(yùn)行方式，提高水利工程運(yùn)行的信息化、自動(dòng)化水平，因此在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)過程中，設(shè)計(jì)單位與施工單位應(yīng)積極的溝通、設(shè)計(jì)人員多學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，施工人員認(rèn)真學(xué)習(xí)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在項(xiàng)目實(shí)施過程中相互學(xué)習(xí)，相互支持為項(xiàng)目的順利建設(shè)運(yùn)行，造福人民做出積極的貢獻(xiàn)。陜西水利